INOVAÇÕES EM PRÓTESES E IMPLANTES ORTOPÉDICOS

REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ma10202409121430


Thiago Pio da Silva
Wander Arraes Gonçalves
Maxwel Belém Fernandes
Igor de Lima Jadjiski


Resumo

Este estudo teve como objetivo explorar as inovações mais recentes em próteses e implantes ortopédicos, destacando suas implicações clínicas, benefícios potenciais e limitações. A metodologia adotada foi a Revisão de Revisões (Overview of Reviews), que sintetiza evidências de múltiplas revisões sistemáticas ou meta-análises. A pesquisa foi realizada na Virtual Health Library (VHL). Foram incluídos estudos publicados entre 2019 e 2024, em inglês, português ou espanhol, revisados por pares, que abordassem inovações e limitações em próteses e implantes ortopédicos. Estudos duplicados, sem especificação metodológica consistente ou que fugissem ao objetivo do estudo foram excluídos. A seleção de estudos foi realizada em duas etapas: triagem de títulos e resumos, seguida da avaliação de texto completo. Os dados foram extraídos utilizando uma matriz de síntese padronizada e organizados em categorias: impressão 3D, biomateriais, técnicas minimamente invasivas e outras tecnologias. A revisão da literatura resultou na seleção de 9 artigos, organizados nas seguintes categorias: 1) Impressão 3D: Revolucionou a fabricação de implantes personalizados e a bioimpressão de tecidos, permitindo a criação de modelos anatômicos precisos. No entanto, as propriedades mecânicas dos andaimes bioimpressos precisam ser aprimoradas, e o custo elevado, juntamente com a necessidade de mais estudos clínicos, são barreiras significativas. 2) Biomateriais: O uso de nanotubos de carbono e outros materiais avançados têm mostrado potencial para melhorar o desempenho dos implantes ortopédicos. Contudo, preocupações com a biocompatibilidade e a potencial carcinogenicidade, além da necessidade de melhorar a resistência mecânica de certos biomateriais, são desafios importantes. 3) Técnicas Minimamente Invasivas: Demonstraram benefícios na redução da dor pós-operatória, menor tempo de recuperação e menor incidência de complicações. No entanto, a curva de aprendizado para cirurgiões e a necessidade de treinamento especializado são barreiras, e em casos complexos, abordagens tradicionais podem ser necessárias. 4) Outras Tecnologias (Sensores): Melhoraram a avaliação e o monitoramento de implantes ortopédicos, oferecendo novas perspectivas para a personalização dos tratamentos. No entanto, a interpretação e utilização eficaz dos dados coletados, bem como a durabilidade e confiabilidade a longo prazo dos sensores, são desafios significativos. Conclui-se que as inovações tecnológicas em próteses e implantes ortopédicos têm o potencial de transformar a prática clínica, proporcionando soluções mais eficazes e personalizadas para os pacientes. No entanto, é essencial continuar a pesquisa e o desenvolvimento para superar as limitações atuais, como o custo elevado, a durabilidade dos materiais, a integração biológica e a complexidade tecnológica. Ao abordar esses desafios, será possível melhorar ainda mais os resultados clínicos e a qualidade de vida dos pacientes que dependem dessas tecnologias para uma vida mais ativa e saudável.

Palavras-chave: Implante Protético. Próteses Impressão em 3D. Biomateriais. Sensores Remotos. 

Introdução

A ortopedia moderna tem testemunhado avanços significativos nas últimas décadas, impulsionados pela crescente demanda por soluções eficazes para a perda de função e mobilidade decorrentes de traumas, doenças degenerativas e condições congênitas. As próteses e implantes ortopédicos desempenham um papel crucial na reabilitação de pacientes, proporcionando-lhes uma melhor qualidade de vida e a possibilidade de retomar atividades diárias com maior independência. No entanto, apesar dos progressos alcançados, ainda existem desafios consideráveis relacionados à durabilidade, biocompatibilidade e personalização desses dispositivos.

Recentemente, inovações tecnológicas têm revolucionado o campo das próteses e implantes ortopédicos, oferecendo novas perspectivas para o tratamento de condições musculoesqueléticas. A impressão 3D, por exemplo, permite a fabricação de próteses personalizadas que se ajustam perfeitamente à anatomia individual do paciente, melhorando o conforto e a funcionalidade. Além disso, o desenvolvimento de novos biomateriais, como polímeros biodegradáveis e ligas metálicas avançadas, têm contribuído para a criação de implantes mais duráveis e biocompatíveis, reduzindo o risco de rejeição e complicações pós-operatórias.

Este artigo tem como objetivo explorar as inovações mais recentes em próteses e implantes ortopédicos, destacando suas implicações clínicas e os benefícios potenciais para os pacientes. Serão discutidos os avanços tecnológicos, os novos materiais utilizados e os métodos de personalização, bem como os desafios e as perspectivas futuras nesse campo em constante evolução. Ao fornecer uma visão abrangente das inovações em próteses e implantes ortopédicos, espera-se contribuir para o avanço do conhecimento e a melhoria das práticas clínicas, beneficiando tanto os profissionais de saúde quanto os pacientes que dependem dessas tecnologias para uma vida mais ativa e saudável.

Revisão da Literatura

Histórico e evolução das próteses e implantes ortopédicos

A história das próteses e implantes ortopédicos é um reflexo da evolução da medicina, da engenharia e da ciência dos materiais. Desde as primeiras tentativas rudimentares de substituir membros perdidos até as sofisticadas próteses e implantes de hoje, o campo tem avançado significativamente, impulsionado por inovações tecnológicas e uma compreensão mais profunda da biomecânica humana.

As primeiras próteses conhecidas datam de civilizações antigas. Por exemplo, uma prótese de dedo do pé encontrada em uma múmia egípcia, datada de cerca de 950 a.C., é um dos primeiros exemplos de uma prótese funcional (Finch et al., 2012). Durante a Idade Média, as próteses eram geralmente feitas de madeira e metal, e eram mais estéticas do que funcionais.

Todavia, o desenvolvimento significativo das próteses começou durante e após as Guerras Mundiais, quando a necessidade de substituir membros perdidos em combate impulsionou a inovação. A Segunda Guerra Mundial, em particular, viu avanços na fabricação de próteses, com o uso de novos materiais como alumínio e plásticos, que eram mais leves e duráveis (Ziegler-Graham et al., 2008).

Os implantes ortopédicos, como os conhecemos hoje, começaram a se desenvolver no início do século XX. Um marco importante foi a introdução da artroplastia de quadril por Sir John Charnley na década de 1960. Charnley utilizou uma combinação de polietileno de alta densidade e aço inoxidável, revolucionando o tratamento da osteoartrite e outras condições degenerativas (Charnley, 1961).

Desde então, a evolução dos implantes ortopédicos tem sido marcada por avanços em materiais e técnicas cirúrgicas. A introdução de ligas de titânio e cobalto-cromo melhorou a biocompatibilidade e a durabilidade dos implantes (Pilliar, 2005). Além disso, o desenvolvimento de técnicas minimamente invasivas e a utilização de imagens tridimensionais têm permitido uma colocação mais precisa dos implantes, reduzindo o tempo de recuperação e melhorando os resultados funcionais (Dorr et al., 2007).

Nos últimos anos, a impressão 3D tem emergido como uma tecnologia revolucionária no campo das próteses e implantes ortopédicos. Esta tecnologia permite a fabricação de dispositivos personalizados que se ajustam perfeitamente à anatomia do paciente, melhorando o conforto e a funcionalidade (Ventola, 2014). Além disso, a pesquisa em biomateriais tem levado ao desenvolvimento de polímeros biodegradáveis e materiais compósitos que podem ser absorvidos pelo corpo, eliminando a necessidade de uma segunda cirurgia para remoção do implante (Hutmacher, 2000).

Outra área de inovação é a integração de sensores e tecnologia de feedback nas próteses, permitindo que os pacientes tenham um controle mais natural e intuitivo dos membros protéticos (Farina et al., 2014). Esses avanços estão transformando a maneira como as próteses e implantes são projetados e utilizados e à medida que continuamos a explorar novas fronteiras, novas esperanças para pacientes com deficiências musculoesqueléticas emergem.

Tecnologias atuais e suas limitações

As tecnologias atuais em próteses e implantes ortopédicos têm avançado significativamente, proporcionando melhorias substanciais na qualidade de vida dos pacientes. Mas, apesar dos progressos, ainda existem limitações que precisam ser superadas, sendo importante compreender as atuais tecnologias disponíveis em próteses e implantes ortopédicos, bem como as principais limitações associadas a essas inovações. Neste tópico serão destacadas as técnicas de impressão 3D, os biomateriais, a integração de sensores e as técnicas cirúrgicas minimamente invasivas.

A impressão 3D tem revolucionado a fabricação de próteses e implantes ortopédicos, permitindo a criação de dispositivos personalizados que se ajustam perfeitamente à anatomia do paciente. Esta tecnologia utiliza materiais como titânio, cobalto-cromo e polímeros biocompatíveis para produzir implantes com alta precisão (Ventola, 2014). A personalização melhora o conforto e a funcionalidade, além de reduzir o tempo de recuperação.

Os biomateriais, como ligas de titânio, cobalto-cromo e polímeros biodegradáveis, têm sido amplamente utilizados em implantes ortopédicos devido à sua biocompatibilidade e durabilidade (Pilliar, 2005). Os polímeros biodegradáveis, em particular, são promissores para aplicações temporárias, pois são absorvidos pelo corpo, eliminando a necessidade de uma segunda cirurgia para remoção do implante (Hutmacher, 2000).

A integração de sensores em próteses tem permitido um controle mais natural e intuitivo dos membros protéticos. Sensores mioelétricos, por exemplo, detectam sinais elétricos dos músculos residuais e os traduzem em movimentos protéticos (Farina et al., 2014). Além disso, a tecnologia de feedback tátil está sendo desenvolvida para proporcionar uma sensação de toque, melhorando a funcionalidade e a aceitação das próteses pelos pacientes.

As técnicas cirúrgicas minimamente invasivas têm sido adotadas para a colocação de implantes ortopédicos, resultando em menores incisões, menos dor pós-operatória e tempos de recuperação mais rápidos (Dorr et al., 2007). O uso de imagens tridimensionais e navegação cirúrgica tem permitido uma colocação mais precisa dos implantes, melhorando os resultados clínicos.

Apesar dos avanços e benefícios, as tecnologias atuais também apresentam limitações voltadas ao custo, a questões relativas a durabilidade e desgaste, a integração biológica e a complexidade tecnológica. 

Uma das principais limitações das tecnologias avançadas, como a impressão 3D e os biomateriais, é o custo elevado. A personalização e a utilização de materiais de alta qualidade aumentam significativamente o custo dos dispositivos, tornando-os inacessíveis para muitos pacientes (Ventola, 2014).

Embora os materiais avançados ofereçam melhor durabilidade, o desgaste dos implantes ainda é uma preocupação. O desgaste pode levar à liberação de partículas que causam inflamação e osteólise, comprometendo a longevidade do implante (Pilliar, 2005). A pesquisa contínua é necessária para desenvolver materiais que minimizem o desgaste e aumentem a vida útil dos implantes.

Há ainda a questão da integração biológica dos implantes com o tecido ósseo é crucial para o sucesso a longo prazo. No entanto, a osseointegração pode ser comprometida por fatores como a qualidade óssea do paciente e a resposta inflamatória (Hutmacher, 2000). Melhorias na superfície dos implantes e o uso de revestimentos bioativos estão sendo explorados para melhorar a integração biológica.

A complexidade tecnológica das próteses com sensores e feedback tátil pode dificultar a sua utilização e manutenção. Os pacientes precisam de treinamento extensivo para utilizar essas próteses de forma eficaz, e a manutenção pode ser onerosa e complicada (Farina et al., 2014).

As tecnologias atuais em próteses e implantes ortopédicos têm proporcionado avanços significativos, no entanto, ainda existem limitações que precisam ser abordadas, como o custo elevado, a durabilidade dos materiais, a integração biológica e a complexidade tecnológica. A pesquisa contínua e o desenvolvimento de novas soluções são essenciais para superar essas limitações e proporcionar melhores resultados para os pacientes.

Metodologia

A metodologia adotada para o presente estudo é a Revisão de revisões (Overview of Reviews), uma metodologia de pesquisa que sintetiza evidências de múltiplas revisões sistemáticas ou meta-análises sobre um determinado tópico. Em vez de incluir estudos primários (como ensaios clínicos ou estudos observacionais), uma Revisão de Revisões foca exclusivamente em revisões já publicadas (Aromataris et al., 2015).

Esta modalidade de pesquisa tem por objetivo: a síntese de evidências a fim de fornecer uma visão abrangente e consolidada das evidências disponíveis sobre um tema específico; a identificação de consensos e divergências visando destacar áreas de consenso e discordância entre diferentes revisões; avaliar a qualidade das revisões incluídas e identificação de lacunas na literatura e áreas que necessitam de mais pesquisa (Aromataris et al., 2015).

O ponto de partida da Revisão de revisões é a pergunta de pesquisa que neste estudo é: “Quais são as inovações recentes em próteses e implantes ortopédicos e quais são suas limitações?” Para responder a tal questionamento recorreu-se a literatura científica presente no banco de dados da Virtual Health Library (VHL) com os seguintes descritores: Implante Protético. Próteses Impressão em 3D. Biomateriais. Sensores Remotos. 

Para selecionar os artigos foram delimitados alguns critérios de inclusão e exclusão, sendo: os critérios de inclusão: estudos publicados em inglês, português ou espanhol; artigos revisados por pares; estudos que abordam inovações em próteses e implantes ortopédicos; estudos que discutem as limitações das tecnologias atuais em próteses e implantes ortopédicos e artigos publicações entre 2019 e 2024.

Os critérios de exclusão delimitam critérios que serão adotados para tratar os artigos que passaram pelos critérios de inclusão, mas ainda assim apresentam as seguintes restrições: artigos que fogem ao objetivo do estudo; estudos duplicados e estudos sem especificação metodológica consistente. 

A seleção de estudos foi realizada em duas etapas, sendo: a triagem de títulos e resumos e a avaliação de texto completo. Para fazer a extração dos dados utilizou-se uma matriz de síntese padronizada com os seguintes itens: autores; ano de publicação; objetivo do estudo; tipo de inovação; resultados principais; limitações identificadas e conclusões dos autores.

Para a análise dos dados, foram criadas categorias com as diferentes tecnologias sendo: impressão 3D, biomateriais, técnicas minimamente invasivas e outras tecnologias. As limitações associadas a cada tipo de tecnologia foram identificadas e discutidas. Posteriormente, os resultados foram sintetizados em uma narrativa descritiva, destacando as principais inovações e suas limitações. A síntese incluiu uma discussão sobre as implicações clínicas das inovações e as áreas que necessitam de mais pesquisa.

Resultados

Com base na revisão da literatura e critérios adotados retornaram do uso dos descritores 119 artigos sendo selecionados 9 por se enquadrarem tanto nos critérios de inclusão quanto no de exclusão. Os artigos selecionados foram organizados por categoria conforme tabela a seguir:

Dos 9 artigos selecionados, 2 foram publicados em 2019; 2 em 2020; 1 em 2021; 1 em 2022; 2 em 2023 e 2 em 2024, tratando-se, portanto, de uma seleção de artigos atuais. Em se tratando da categoria Impressão 3D, a tabela a seguir apresenta os seguintes objetivos:

Os artigos sobre Impressão 3D visam explorar as perspectivas e avanços dessa tecnologia na cirurgia ortopédica, destacando o desenvolvimento de modelos para diagnóstico, treinamento, fabricação de implantes e bioimpressão de tecidos (Zamborsky et al., 2019; Chae & Cho, 2023; Gupta et al., 2023; Afewerki et al., 2019). Na categoria de Biomateriais, os objetivos incluem examinar a aplicação clínica de nanotubos de carbono em cirurgia ortopédica (Aoki et al., 2020). Os artigos sobre Técnicas Minimamente Invasivas têm como objetivo analisar os avanços e impactos dessas técnicas na ortopedia, investigando a recuperação pós-operatória e discutindo as melhores práticas para o tratamento de rupturas do tendão de Aquiles (Suwa et al., 2024; Lima et al., 2024; Mansur et al., 2020). Por fim, os artigos sobre outras tecnologias focam no desenvolvimento de implante “Endo-model intracondilar rotacional” e discute a evolução e a relevância contínua deste implante na prática ortopédica (Autorino, 2021). Em conjunto, esses estudos refletem um esforço contínuo para inovar e melhorar as práticas ortopédicas, com foco em tecnologias emergentes e abordagens menos invasivas para beneficiar os pacientes.

Dentro de cada um dos objetivos foi possível observar importantes inovações. Com relação a impressão 3D observou-se a fabricação direta de implantes para reconstrução óssea, a impressão 3D de tecidos e prótese e a criação de ossos artificiais usando impressoras 3D (Zamborsky et al., 2019). Já Chae e Cho (2023) mostrou o desenvolvimento de construções celulares 3D para imitar características estruturais e funcionais dos tecidos naturais, bem como o uso de tintas de biomateriais avançadas. Gupta et al. (2023) por sua vez mostrou a impressão 3D multimaterial, composta por pelo menos uma biotinta e uma tinta de suporte além da dissociação dos requisitos mecânicos e biológicos dos biomateriais. E Afewerki et al. (2019):fez uso de Laponite nanométrico como material promissor para bioimpressão 3D em aplicações ortopédicas.

No que se refere aos biomateriais, Aoki et al. (2020) fez uso de nanotubos de carbono (CNTs) como biomateriais para melhorar o desempenho em aplicações ortopédicas. Também apresentou o desenvolvimento de andaimes para regeneração óssea e cartilaginosa baseados em CNTs e a criação de compósitos que melhoram o desempenho de biomateriais. Outra inovação foram os revestimentos de CNT para implantes ortopédicos e os dispositivos baseados em CNTs para tratamento de tumores musculoesqueléticos. 

Com relação às técnicas minimamente invasivas Suwa et al. (2024) apresenta instrumentos especializados e técnicas menos invasivas em cirurgias ortopédicas. Lima et al. (2024) mostra técnicas cirúrgicas com incisões menores e menor manipulação dos tecidos e Mansur et al. (2020) apresenta a evolução das técnicas cirúrgicas e de reabilitação para rupturas do tendão de Aquiles, bem como opções operatórias biológicas mais simples para rupturas cronicas do Aquiles. Estas inovações representam avanços significativos em cada área de estudo, demonstrando o progresso contínuo na ortopedia e nas tecnologias relacionadas.

No que se refere a outras tecnologias a inovação apresentada no estudo de Autorino (2021) mostra a aplicação de tecnologia de sensores inerciais para avaliar o nível de constrição do implante “Endo-model”.

A seguir avaliaremos os resultados e conclusões de cada um dos estudos conforme tabela a seguir.

Matriz de síntese com metodologia e resultados de cada categoria

Fonte: Elaboração própria (2024)

Após os resultados obtidos por cada estudo foi possível chegar a algumas conclusões. Segundo o estudo de Zamborsky et al. (2019), o futuro da fabricação aditiva em cirurgia ortopédica é promissor e Chae & Cho (2023) acrescenta que a bioimpressão 3D oferece novas possibilidades clínicas para a criação de substitutos de tecidos personalizados, atendendo às demandas específicas dos pacientes. Gupta et al. (2023) acrescenta que embora a bioimpressão 3D de implantes ósseos de suporte de carga esteja em estágios iniciais, há potencial significativo para o futuro.

Afewerki et al. (2019) concluíram que o Laponite1 tem potencial para ser usado em bioimpressão 3D para aplicações ortopédicas, mas requer mais desenvolvimento para melhorar suas propriedades mecânicas. A fusão de Laponite com compósitos adequados e a incorporação de etapas de reticulação podem levar a materiais com resistência mecânica desejada para aplicação ortopédica.

Nos estudos de Aoki et al. (2020) foram encontradas evidências de que os nanotubos de carbono (CNTs) têm potencial significativo para aplicações ortopédicas, mas seu uso deve ser cuidadosamente avaliado devido a preocupações de segurança. Mais pesquisas são necessárias para garantir a segurança e eficácia dos biomateriais baseados em CNTs antes da ampla aplicação clínica.

Autorino (2021) por sua vez concluiu que o implante “Endo-model” demonstrou longevidade e eficácia na prática clínica ao longo de quatro décadas. A aplicação de tecnologia de sensores inerciais oferece novas perspectivas para avaliar e comparar implantes ortopédicos.

No estudo de Suwa et al. (2024) concluiu-se que os avanços em cirurgias minimamente invasivas na ortopedia representam uma promissora evolução na abordagem cirúrgica, demonstrando benefícios significativos na redução da dor, recuperação mais rápida e menor incidência de complicações pós-cirúrgicas. O estudo de Lima et al. (2024) corrobora com tal conclusão e acrescenta que a cirurgia minimamente invasiva promove uma recuperação pós-operatória mais rápida e menos dolorosa. Mansur et al. (2020) concluíram que a evolução das técnicas cirúrgicas e de reabilitação melhorou o tratamento das rupturas do tendão de Aquiles sendo um novo paradigma para o tratamento de rupturas crônicas do Aquiles, com opções operatórias biológicas mais simples.

Limitações

Apesar das evidentes vantagens e contribuições presentes em cada uma das tecnologias, elas também apresentam desvantagens, fragilidades e limitações. No que se refere a impressão 3D (Gupta et al., 2023) alerta para as propriedades mecânicas pobres dos andaimes 3DBP (bioimpressos). Fala ainda sobre os desafios em garantir alta capacidade de sobrevivência celular e boas propriedades mecânicas simultaneamente, além das limitações nas capacidades de impressão e na biblioteca de materiais disponíveis (Gupta et al., 2023). Por sua vez, Zamborsky et al., (2019) destaca o custo elevado, especialmente para dispositivos personalizados.

Com relação aos biomateriais pode-se apontar a preocupação com a biocompatibilidade e potencial carcinogenicidade de alguns materiais, como nanotubos de carbono (Aoki et al., 2020). Em complemento Afewerki et al., (2019) alerta para as limitações na resistência mecânica de alguns biomateriais, como o Laponite e a necessidade de mais desenvolvimento para melhorar propriedades mecânicas de certos biomateriais (Afewerki et al., 2019).

No que se refere às técnicas minimamente invasivas Suwa et al., (2024) destaca o aumento do tempo cirúrgico, especialmente durante a curva de aprendizado. Lima et al., 2024) fala sobre a necessidade de treinamento especializado para uso efetivo. E pode-se destacar ainda as possíveis limitações em casos complexos que podem requerer abordagens mais tradicionais (Mansur et al., 2020).

Outras tecnologias como os sensores apresentam desafios na interpretação e utilização eficaz dos dados coletados (Autorino, 2021) apresentando potenciais problemas de durabilidade e confiabilidade a longo prazo dos sensores implantados (Kyberd et al., 2022). Existe ainda a necessidade de desenvolvimento contínuo para melhorar a integração e funcionalidade (Kyberd et al., 2022).

Discussão:

Impacto das inovações na prática clínica e desafios e perspectivas futuras

As inovações tecnológicas nas áreas de impressão 3D, biomateriais, técnicas minimamente invasivas e outras tecnologias, como sensores, têm demonstrado um impacto significativo na prática clínica ortopédica e traumatológica. Cada uma dessas inovações oferece benefícios distintos que contribuem para a melhoria dos resultados clínicos e da qualidade de vida dos pacientes.

A impressão 3D tem revolucionado a fabricação de implantes personalizados e a bioimpressão de tecidos, permitindo a criação de modelos anatômicos precisos para diagnóstico, planejamento cirúrgico e treinamento (Zamborsky et al., 2019; Chae & Cho, 2023). A capacidade de fabricar ossos artificiais e tecidos bioimpressos oferece novas possibilidades para a regeneração óssea e a substituição de tecidos danificados (Gupta et al., 2023; Afewerki et al., 2019).

Todavia, as propriedades mecânicas dos andaimes bioimpressos ainda precisam ser aprimoradas para garantir a durabilidade e a funcionalidade dos implantes (Gupta et al., 2023). Além disso, o custo elevado e a necessidade de mais estudos clínicos para validar a segurança e eficácia a longo prazo são barreiras significativas (Zamborsky et al., 2019).

No que diz respeito aos biomateriais, o uso de nanotubos de carbono (CNTs) e outros biomateriais avançados têm mostrado potencial para melhorar o desempenho e a durabilidade dos implantes ortopédicos (Aoki et al., 2020). Os andaimes baseados em CNTs e os compósitos desenvolvidos para regeneração óssea e cartilaginosa oferecem novas opções terapêuticas (Aoki et al., 2020).

Há que se considerar, porém, que a biocompatibilidade e a potencial carcinogenicidade de alguns biomateriais, como os CNTs, são preocupações importantes que precisam ser abordadas (Aoki et al., 2020). A resistência mecânica de certos biomateriais, como o Laponite, também precisa ser melhorada para aplicações ortopédicas (Afewerki et al., 2019).

As técnicas minimamente invasivas têm demonstrado benefícios significativos na redução da dor pós-operatória, menor tempo de recuperação e menor incidência de complicações (Suwa et al., 2024; Lima et al., 2024). Essas técnicas também melhoram a precisão cirúrgica e a preservação dos tecidos saudáveis (Mansur et al., 2020).

Ocorre que a curva de aprendizado para cirurgiões e a necessidade de treinamento especializado são barreiras importantes (Suwa et al., 2024; Lima et al., 2024). Além disso, em casos complexos, pode ser necessário recorrer a abordagens mais tradicionais (Mansur et al., 2020).

A aplicação de sensores inerciais e outras tecnologias de sensores tem melhorado a avaliação e o monitoramento de implantes ortopédicos, oferecendo novas perspectivas para a personalização e otimização dos tratamentos (Autorino, 2021). Sensores incorporados em próteses e implantes permitem um controle mais natural e adaptativo, melhorando a funcionalidade e a qualidade de vida dos pacientes (Kyberd et al., 2022).

Todavia, a interpretação e utilização eficaz dos dados coletados pelos sensores, bem como a durabilidade e confiabilidade a longo prazo dos sensores implantados, são desafios significativos (Autorino, 2021; Kyberd et al., 2022). Há também a necessidade de desenvolvimento contínuo para melhorar a integração e funcionalidade dos sensores (Kyberd et al., 2022).

Conclusão:

As inovações tecnológicas nas áreas de impressão 3D, biomateriais, técnicas minimamente invasivas e sensores têm demonstrado um impacto significativo na prática clínica ortopédica e traumatológica. Este estudo explorou essas inovações, destacando suas implicações clínicas, benefícios potenciais e limitações.

A impressão 3D tem revolucionado a fabricação de implantes personalizados e a bioimpressão de tecidos, permitindo a criação de modelos anatômicos precisos para diagnóstico e planejamento cirúrgico. No entanto, as propriedades mecânicas dos andaimes bioimpressos precisam ser aprimoradas, e o custo elevado, juntamente com a necessidade de mais estudos clínicos, são barreiras significativas.

No campo dos biomateriais, o uso de nanotubos de carbono e outros materiais avançados têm mostrado potencial para melhorar o desempenho dos implantes ortopédicos. Contudo, preocupações com a biocompatibilidade e a potencial carcinogenicidade, além da necessidade de melhorar a resistência mecânica de certos biomateriais, são desafios importantes.

As técnicas minimamente invasivas têm demonstrado benefícios na redução da dor pós-operatória, menor tempo de recuperação e menor incidência de complicações. No entanto, a curva de aprendizado para cirurgiões e a necessidade de treinamento especializado são barreiras, e em casos complexos, abordagens tradicionais podem ser necessárias.

A aplicação de sensores inerciais e outras tecnologias de sensores tem melhorado a avaliação e o monitoramento de implantes ortopédicos, oferecendo novas perspectivas para a personalização dos tratamentos. No entanto, a interpretação e utilização eficaz dos dados coletados, bem como a durabilidade e confiabilidade a longo prazo dos sensores, são desafios significativos.

Em resumo, as inovações tecnológicas em próteses e implantes ortopédicos têm o potencial de transformar a prática clínica, proporcionando soluções mais eficazes e personalizadas para os pacientes. No entanto, é essencial continuar a pesquisa e o desenvolvimento para superar as limitações atuais, como o custo elevado, a durabilidade dos materiais, a integração biológica e a complexidade tecnológica. Ao abordar esses desafios, será possível melhorar ainda mais os resultados clínicos e a qualidade de vida dos pacientes que dependem dessas tecnologias para uma vida mais ativa e saudável.


1Laponite é um material sintético de argila coloidal, também conhecido como argila sintética ou silicato sintético.

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